绿色制造技术在数控机床中的有效应用
2020-12-23 来源： 山西工程技术学院 作者：李瑞斌 马宏毅 董作峰
摘要：本文对绿色制造技术在数控机床中的有效应用进行了探讨，文章从绿色制造技术与数控机床二者的概念入手，进一步阐述了当前绿色制造技术在数控机床领域中的运用问题，介绍了将绿色制造技术广泛运用于数控机床的意义，最后提出了促进绿色制造技术与数控机床技术融合的建议。
关键词：绿色制造技术；数控机床；融合建议
0 引言
不可否认，在我国经济社会快速进步的同时，也暴露出了越来越严重的环境与资源问题，这无疑对人类的健康生存、社会的可持续发展构成了巨大威胁。基于此，绿色生产模式开始盛行，并且在各行各业得到运用，绿色制造技术就是一个典型案例，它符合保护环境的社会潮流，是衡量一个国家制造业现代化程度的重要标志。近几年绿色环保理念已经逐渐被运用到各行各业当中。我国的机床制造行业同时顺应时代发展的要求，也逐步往绿色、智能方向发展，走可持续发展之路。但我国的数控技术本身存在技术发展不够成熟、数控机床技术较为依赖国外、绿色环保技术在数控机床领域的运用不够全面等问题，如何将绿色制造技术在数控机床制造中得到合理运用是值得思考的问题。
1、 绿色制造技术与数控机床概述
1.1 绿色制造技术概念
制造业是我国国民经济体系内非常重要的一个组成要素，实现该行业的健康快速发展，对于促进我国经济社会的全面进步具有重要意义。随着制造业的向前发展，逐步衍生出了绿色制造技术的新产物，它是指在产品的全生命周期内，不断借助各种具有环保节能效益的先进工艺与设备，在提升产品制造效率与质量的同时，达到良好的环境保护与资源节约效果。运用绿色工艺进行制造，要求企业单位全面考虑当前的资源形势、环境现状以及市场背景，在确保产品使用性能、生产质量与经济成本基础上，对产品的研发、设计、制造、销售、使用、报废等全部流程进行全面控制，提升资源利用率，将工业制造对环境的危害控制在最低限度的作用。究其实质，绿色制造的核心内容表现在以下几点———即减量化（Reduce）、重用（Reuse）、再生循环（Recycle）、再制造（Remanufacturing）———这就是所谓绿色产品生命周期中的“4R”理论。其中，减量化是指从资源的使用量、消耗量以及垃圾废弃物的排放量入手进行直接的控制，从而减轻资源与生态压力；重用则是指要对特定的资源与材料等进行重复多次使用，尽可能提升其利用率；再生循环原则要求生产出来的产品使用完后并能将产品回收再利用；再制造则要求相关单位对废旧产品的技术改造实现性能恢复和提升。
1.2 数控机床相关概念
数控机床是制造行业发展过程中随着技术进步而出现的新兴产物，它集合了机械与信息技术等不同领域的技术结晶，将其运用到工业生产等领域，使其与操作系统相互融合，可以促进生产的智能化、自动化发展，并且提升生产系统信息化控制的水平。就数控机床的组成元素看，数控系统可以说是核心所在，这是因为产品生产过程中的各类机械设备受到系统的统一控制，而数控机床能否高效顺利运行，其关键或者说是前提条件就在于数据的全面、准确录入。在录入信息数据后，相关工作人员就可以全面、实时地对数控机床进行有力监控，发现机器运行与人为操作过程中可能存在的问题，进而对其进行分析，并且采取具有针对性的问题处理措施。以 PCB 制造业为例，它是指印刷电路板所用到的一种专业数控钻孔设备，它在内容多样的数控机床中可以说极具典型性，其主要功能在于可以在绝缘材料上根据前期设计进行钻孔来实现电路板的印刷生产，这种机床钻孔相对于激光钻孔技术比较来说，其最显著的优势在于经济成本较低，因此资金门槛不高、受到众多厂家的广泛欢迎。
2 、当前绿色制造技术在数控机床领域中的运用问题
2.1 数控机床与绿色制造技术本身发展不够成熟
尽管近年来我国经济社会实现了全面进步，工业生产也实现了质的突破，但与许多西方发达国家相比，我国工业经济毕竟发展较晚，因此许多技术的研究不够成熟，数控机床领域的许多理论探讨也相对粗浅，绿色制造技术与数控机床的融合也还有很长的路要走。
2.2 我国的数控机床技术较为依赖国外方向为先进制造技术。
数控技术作为全面提升工业生产效率与现代化程度的重要渠道，已经得到了行业的广泛关注，我国也及时发布了《智能制造科技发展“十二五”专项规划》等文件，对数控机床等的进步提供了明确的指导。而绿色制造技术引入数控机床领域，则能更进一步地彰显二者的优势，但总体来看，我国数控机床技术依然对国外成果有过于严重的依赖，这就使得数控机床的创新进步在国内长期看不到成效。
2.3 绿色制造技术在数控机床领域的运用不够全面
目前，我国绿色制造技术的创新已经取得了一定的进步，但要将其全面引入数控机床领域并使其切实投入到生产过程中去，还面临一定的障碍。例如在机床部件绿色制造过程中，当前只有部分企业对其进行了引进，或者是将其引入后仅仅运用在了部分核心产品的生产方面。以某主要生产数控机床部件及整机的有限公司为例，该公司在机电设备的生产过程中对绿色制造技术有相对纯熟的运用，但在部分高精尖设备———如数控系统的设计制造等的生产层面，则存在过度关注硬件而忽略软件的现象，这就限制了技术使用价值的全面发挥。
3 、将绿色制造技术广泛运用于数控机床的意义
3.1 符合保护环境的社会潮流
改革开放以来，我国经济发展实现了质的突破，但同样也带来了严重的环境问题，生态的大规模破坏对自然环境、人类可持续发展都构成了巨大威胁，工业的全面发展、产品的大规模生产，都需要耗费大量的各种各样的资源，资源紧缺问题也随之出现。目前全球不少国家都致力于工业转型、技术创新、环境保护工作，而在数控机床相关领域，加大绿色制造技术的运用，能起到良好的保护生态环境的作用，顺应当前社会潮流。
3.2 是推动我国经济健康长远发展的必然要求
尽管我国地域面积辽阔，蕴含着种类较多、储量较为丰富的各类能源资源，但因为人口基数大，人均资源占有量并不多；且我国地理条件复杂，水、电、煤等资源的分布不均衡，这就影响了各地区经济的协调发展程度。事实上，目前许多企业都纷纷加大了对绿色制造技术的运用力度，这也确实起到了提升资源使用率、保护生态的作用，而企业由此生产出的绿色产品往往具有更高的科技含量且更利于人体健康，因此受到广大消费者群体的青睐，帮助企业得到了更为显著的市场竞争优势。从更全面的角度看，要促进我国经济长远健康发展，也要求企业单位加大对绿色制造技术等的科学运用。
4 、绿色制造技术与数控机床融合的建议
4.1 加强绿色制造技术与数控机床技术的创新力度
考虑到我国数控机床与绿色制造技术本身的实力不强的现实问题，我国需要加强技术创新力度，突破技术瓶颈。根本上说，企业要加大技术投入，借鉴国外行业生产管理方式，通过模块化定制、信息化生产系统辅助，实现数控机床的标准化、绿色化生产。在生产过程中，要紧抓绿色理念，例如，针对噪音排放问题，可以采用特殊的外缘梳齿结构降噪设计，有效减少生产过程中的噪音排放。
4.2 通过加大技术研发投入逐步降低对国外技术的依赖
数控机床技术的先进程度，可以从侧面体现出一个国家工业发展的智能化、现代化程度。因此为了全面提升我国工业生产的水平，就必须加大技术研发投入，促进数控机床相关技术的全面进步。同时，相关院校要积极抓好教育工作，为行业输送具有专业技术能力与理论研究能力的专业研发型人才，相关企业单位也要注重人才的长期培训工作，通过组织专门的培训活动、加强同行交流等措施，塑造具有独特竞争优势的人才队伍。而在绿色制造技术创新层面，也要立足材料创新———如采用碳纤维材料，加大材料使用过程自动化、智能化设备的研发，以此降低人工劳动力，并且减少化学废弃物的产生。
4.3 加快技术成果向生产工艺转变的步伐
为了发挥绿色制造技术的实用价值，就应该使其在企业内得到广泛的实际应用。事实上，在国家大力推进绿色制造技术创新的形势下，作为工业母机的机床更应该加速走在前列，走一条并行推进、融合发展的中国式绿色制造技术推进路线，向高质量和创新型发展。在此背景下，数控机床企业需积极探索如何加快绿色智能机床的研制和应用，推动绿色制造技术与数控生产实践的融合。例如，在数控机床的生产制造过程中，涉及精加工生产、装配到质检等多个作业流程，每一个环节都可以运用绿色制造技术，使得生产出来的数控机床符合绿色智能制造的国家标准。
4.4 政府要加大技术创新扶持力度
由于绿色制造技术与数控机床的发展，都是一项耗资巨大、需要长期进行的工作，因此政府要发挥必要的引导与扶持作用。例如，政府应该鼓励地区协同创新中心的建立，组织企业建立良好的团结协作关系，给予行业专家学者大力支持，将中心打造成协同各方发展、服务发展大局的新平台；要激发活力，提升协同中心发展的新境界。具体来说，政府要首先做好政策制定、措施保障等工作，带动地区各组织单位共同致力于探索产学研融合新模式；其次，要聚集各界力量，推动协同创新中心上水平、有能力、见效果，将协同创新中心打造成跨界融合新样板。再者，中央和地方高度重视创新，重视技术，重视人才，协同创新中心将进一步沟通落实各项具体工作，确保各协同单位共同承担大项目，形成大成果。
5、 结语
综上所述，加强对绿色制造技术在数控机床中的有效应用的探讨，无疑具有极其重要的现实意义。机床制造企业需要明确绿色制造技术、数控机床相关概念；在此基础上提出绿色制造技术与数控机床融合的措施，加强绿色制造技术与数控机床技术的融合力度，通过加大技术研发投入逐步降低对国外技术的依赖，加快绿色化技术成果向生产工艺转变的步伐。
投稿箱：
如果您有机床行业、企业相关新闻稿件发表，或进行资讯合作，欢迎联系本网编辑部， 邮箱：skjcsc@vip.sina.com
如果您有机床行业、企业相关新闻稿件发表，或进行资讯合作，欢迎联系本网编辑部， 邮箱：skjcsc@vip.sina.com
